WO2005116448A1

WO2005116448A1 - 真空ポンプ

Info

Publication number: WO2005116448A1
Application number: PCT/JP2005/009148
Authority: WO
Inventors: Takashi Kabasawa; Manabu Nonaka
Original assignee: Boc Edwards Japan Limited
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2005-12-08
Also published as: JP4671624B2; JP2005337071A

Abstract

　真空装置側へ伝播する真空ポンプの放射熱を簡単な構成で効率的に低減させることを目的とする。　ターボ分子ポンプ１の気体移送機構の上流に、真空室３０が受ける放射熱の影響を低減させるための放射熱低減構造を設ける。放射熱低減構造は、遮熱機構と冷却機構から構成されている。遮熱機構は、遮熱プレート１８、支持部１９および最上段スペーサ１７ａから構成されている。遮熱プレート１８の下流側の面には、放射率が０．８以上である表面処理が施され、一方、上流側の面には、放射率が０．１以下である表面処理が施されている。これにより、遮熱プレート１８においてより多くの熱を吸収させることができるだけでなく、真空室３０側へ放射される熱の量を低減させることができる。

Description

明細書

真空ポンプ

技術分野

[0001] 本発明は、例えば、表面分析装置や微細加工装置等で用いられる真空装置の真空排気処理を行う真空ポンプに関する。

背景技術

[0002] 例えば、真空ポンプを用いて排気処理を行、、内部が真空に保たれるような真空装置には、半導体製造装置用のチャンバ、電子顕微鏡の測定室、表面分析装置、微細加工装置などがある。

また、各種ある真空ポンプのうち、高真空の環境を実現するために多用されるものに、ターボ分子ポンプがある。

ターボ分子ポンプは、吸気口および排気口を有するケーシングの内部でロータが高速回転するように構成されている。ケーシングの内周面には、固定翼が多段に配設されており、一方、ロータには回転翼が放射状にかつ多段に配設されている。ロータが高速回転すると、回転翼と固定翼との作用により気体が吸気ロカ吸引され、排気口力排出されるようになって、る。

[0003] ターボ分子ポンプは、タービンを高速回転させて排気処理を行って、るため、気体分子の衝突熱や、モータから発生する熱などにより加熱されて高温状態となる場合がある。

そして、この真空ポンプの放射熱の影響により真空装置側に支障を来してしまうおそれがある。

例えば表面分析装置や微細加工装置は、真空ポンプの放射熱によって加熱されると、測定精度や加工精度の誤差が大きくなつてしまうなどの不具合が生じるおそれがある。そのため、このような装置において、より精密な加工やより精度の高い測定を実現させることが困難であった。

そこで、従来下記の特許文献をはじめ、真空ポンプの放射熱による影響を低減させるために、真空ポンプからの熱の伝播 (伝導)を抑制し、真空装置側における過熱を防止する技術が提案されて!ヽる。

[0004] 特許文献 1 :特開 2002— 227765公報

[0005] 特許文献 1には、真空ポンプと真空装置とを、熱伝導率の高!、部材 (配管）を介して接合し、この部材を水冷や空冷などの冷却方法を用いて冷却することによって、真空装置への熱の伝播を抑制する技術が開示されている。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] しカゝしながら、特許文献 1で提案されているような熱対策を施す場合には、専用の冷却用の配管や冷却システム等が必要となるだけでなく、これらの部材を配置するスペースを確保しなければならな!/、。

そこで、本発明は、真空装置側へ伝播する真空ポンプの放射熱を簡単な構成で効率的に低減させることができる真空ポンプを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 請求項 1記載の発明では、吸気口と排気口が形成されたケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、前記吸気口を介して真空装置から吸気した気体を前記排気口へ移送する気体移送機構と、前記気体移送機構より上流に配置され、前記真空装置と対向する面よりも前記気体移送機構と対向する面の放射率が大きく形成された遮熱プレートと、前記遮熱プレートを固定する固定手段と、を備えることにより前記目的を達成する。

[0008] 請求項 1記載の発明の遮熱プレートは、例えば、真空装置と対向する面 (真空装置力排気される気体の流れからみた場合の上流方向と対向する面）に放射率が小さ V、表面処理がほどこされて、ることが好ま U、。この場合における表面処理としては、例えば、放射率が 0. 1以下となるような、電解研磨処理、金メッキ処理、アルミメツキ処理等であることが好まし、。

請求項 1記載の発明の遮熱プレートは、例えば、気体移送機構と対向する面 (真空装置力排気される気体の流れからみた場合の下流方向と対向する面、あるいは、真空ポンプの排気口方向と対向する面）に放射率が大きい表面処理がほどこされていることが好ましい。この場合における表面処理としては、例えば、放射率が 0. 8以上となるような、アルマイトコーティング処理、セラミックコーティング処理等であることが好ましい。

[0009] 請求項 1記載の発明の固定手段は、例えば、熱伝導率の高い部材で形成された部材であることが好ましい。また、この固定手段は、例えば、遮熱プレートと一体形成されていることが好ましい。

請求項 1記載の発明の遮熱プレートは、例えば、気体移送機構の近傍に配設されていることが好ましい。

[0010] 請求項 2記載の発明では、請求項 1記載の発明にお、て、前記遮熱プレートを冷却する冷却機構を備える。

請求項 2記載の発明における冷却機構は、例えば、冷却管内を流れる熱媒体である冷却材に熱を吸収させる水冷 (液冷)方式を用いることが好まし、。

[0011] 請求項 3記載の発明では、請求項 1または請求項 2記載の発明において、前記気体移送機構は、回転軸と前記回転軸に固定されているロータとからなるロータ部と、前記ロータ部の外周面力放射状に配設されたロータ翼とを有し、前記遮熱プレートは、前記気体移送機構側に投影される領域が、前記ロータ部の前記吸気口と対面する領域とほぼ等しい。

請求項 3記載の発明では、遮熱プレートは、例えば、回転翼が吸気口側に投影される領域と、遮熱プレートが吸気口側に投影される領域とは重複しないように配置されていることが好ましい。即ち、遮熱プレートは、例えば、遮熱プレートが吸気口側に投影される領域と、ロータ部の吸気口側端面領域が吸気口側に投影される領域と、が重複するように配置されて、ることが好ま、。

[0012] 請求項 4記載の発明では、請求項 3記載の発明にお、て、最も上流側に位置する前記ロータ翼は、前記真空装置と対向する面の放射率が他の面の放射率よりも小さく形成されている。

請求項 4記載の発明において最も上流側に位置する前記ロータ翼は、例えば、前記真空装置と対向する領域に放射率が小さヽ表面処理が施されて！/ヽることが好ましい。この場合における放射率が小さい表面処理としては、例えば、放射率が 0. 1以下となるような、電解研磨処理、金メッキ処理、アルミメツキ処理等であることが好ましい。

[0013] 請求項 5記載の発明では、請求項 1から請求項 4のうち何れか 1の請求項に記載の発明において、前記遮熱プレートは、前記気体移送機構と対向する面に、凹状に湾曲した面が形成されている。

請求項 5記載の発明における凹状に湾曲した面は、例えば、真空ポンプの回転軸を対称軸としロータ部の上面より下流に焦点が設けられている放物曲面であることが好ましい。

請求項 5記載の発明における凹状に湾曲した面は、例えば、多段に設けられていることが好ましい。

発明の効果

[0014] 本発明によれば、真空ポンプ力放射されて真空装置へ伝播する熱の量を低減させることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明の好適な実施の形態について、図 1〜図 3を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、真空ポンプの一例としてターボ分子ポンプを用いて説明する。

(第 1実施形態）

図 1は、第 1実施形態に係る放射熱低減構造を備えたターボ分子ポンプ 1の概略構成を示した図である。なお、図 1は、ターボ分子ポンプ 1の軸線方向の断面図を示している。

また、図 1には、ターボ分子ポンプ 1に接続された真空室 30の一部も示している。ここで、ターボ分子ポンプ 1に接続された真空室 30について説明する。真空室 30は、例えば、表面分析装置や微細加工装置のチャンバ等として用いられる真空装置を形成している。

真空室 30は、真空室壁 31によって構成され、ターボ分子ポンプ 1との接続ポートを有する真空容器である。

[0016] 以下に、ターボ分子ポンプ 1の構成について説明する。

ターボ分子ポンプ 1は、真空室 30の排気処理を行うための真空ポンプである。このターボ分子ポンプ 1は、ターボ分子ポンプ部とねじ溝式ポンプ部を備えた、いわゆる複合翼タイプの分子ポンプである。

ターボ分子ポンプ 1の外装体を形成するケーシング 2は、略円筒状の形状をしており、ケーシング 2の下部 (排気口 6側）に設けられたベース 3と共にターボ分子ポンプ 1 の筐体を構成している。そして、この筐体の内部には、ターボ分子ポンプ 1に排気機能を発揮させる構造物、即ち、気体移送機構が収納されている。

この気体移送機構は、大きく分けて回転自在に軸支された回転部と筐体に対して固定された固定部カゝら構成されている。

[0017] ケーシング 2の端部には、当該ターボ分子ポンプ 1へ気体を導入するための吸気口 4が形成されている。また、ケーシング 2の吸気口 4側の端面には、外周側へ張り出したフランジ部 5が形成されている。ターボ分子ポンプ 1と真空室壁 31とは、フランジ部 5を介してボルト等の締結部材を用いて固定することによって結合されて、る。

また、ベース 3には、当該ターボ分子ポンプ 1から気体を排気するための排気口 6が形成されている。

[0018] 回転部は、回転軸であるシャフト 7、このシャフト 7に配設されたロータ 8、ロータ 8に設けられた回転翼 9、排気口 6側（ねじ溝式ポンプ部）に設けられたステータコラム 10 など力も構成されている。なお、シャフト 7及びロータ 8によってロータ部が構成されている。

回転翼 9は、シャフト 7の軸線に垂直な平面力も所定の角度だけ傾斜してシャフト 7 から放射状に伸びたブレードからなる。

また、ステータコラム 10は、ロータ 8の回転軸線と同心の円筒形状をした円筒部材からなる。

[0019] シャフト 7の軸線方向中程には、シャフト 7を高速回転させるためのモータ部 11が設けられている。

さらに、シャフト 7のモータ部 11に対して吸気口 4側、および排気口 6側には、シャフト 7をラジアル方向（径方向）に軸支するための径方向磁気軸受装置 12、 13、シャフト 7の下端には、シャフト 7を軸線方向（アキシャル方向）に軸支するための軸方向磁気軸受装置 14が設けられている。 [0020] 筐体の内周側には、固定部が形成されている。この固定部は、吸気口 4側（ターボ分子ポンプ部）に設けられた固定翼 15と、ケーシング 2の内周面に設けられたねじ溝スぺーサ 16など力構成されている。

固定翼 15は、シャフト 7の軸線に垂直な平面力も所定の角度だけ傾斜して筐体の内周面からシャフト 7に向力つて伸びたブレードから構成されている。

各段の固定翼 15は、円筒形状をしたスぺーサ 17により互いに隔てられている。ターボ分子ポンプ部では、固定翼 15が軸線方向に、回転翼 9と互い違いに複数段形成されている。

[0021] ねじ溝スぺーサ 16には、ステータコラム 10との対向面にらせん溝が形成されている。ねじ溝スぺーサ 16は、所定のクリアランス（間隙）を隔ててステータコラム 10の外周面に対面するようになっている。ねじ溝スぺーサ 16に形成されたらせん溝の方向は、らせん溝内をロータ 8の回転方向にガスが輸送された場合、排気口 6に向力う方向である。

また、らせん溝の深さは、排気口 6に近づくにつれ浅くなるようになっており、らせん溝を輸送されるガスは排気口 6〖こ近づくにつれて圧縮されるようになって!/、る。

このように構成されたターボ分子ポンプ 1により、真空室 30内の真空排気処理を行うようになっている。

[0022] このように構成されているターボ分子ポンプ 1は、回転部を高速回転させて排気処理を行っているため、気体 (ガス)分子の衝突熱や、モータ部 11から発生する熱などにより加熱されて高温状態となる場合がある。

そして、ターボ分子ポンプ 1の放射熱が吸気口 4を介して真空室 30へ伝わり、真空室 30内部が高温状態となると、真空室 30で扱われている装置や試料等に影響を与えてしまうおそれがある。

そこで、第 1実施形態におけるターボ分子ポンプ 1には、真空室 30が受ける放射熱の影響を低減させるための放射熱低減構造が設けられて、る。この放射熱低減構造は、気体移送機構の上流（吸気口 4側）に設けられている。

[0023] 次に、ターボ分子ポンプ 1に設けられて、る放射熱低減構造につ!、て説明する。

放射熱低減構造は、大別すると、遮熱機構と冷却機構とから構成されている。はじめに、図 1および図 2を参照しながら遮熱機構について説明する。

図 2は、第 1実施形態に係る遮熱機構の概略構成を示した図である。なお、図 2では、遮熱機構を吸気口 4側力もみた平面図で示している。

ところで、すべての物体は、絶対温度が零度でない限り電磁波の形で熱エネルギ一を放射している。

従って、高温部から放射されて真空室 30へ到達する電磁波を低減させることによつて、ターボ分子ポンプ 1の熱放射が真空室 30へ与える影響を低減させることができるそこで、第 1実施形態に係る遮熱機構では、ターボ分子ポンプ 1の高温部力放射される電磁波を吸収しやすぐかつ、真空室 30側へ放射されにくい構造としている。

[0024] 第 1実施形態に係る遮熱機構は、遮熱プレート 18、支持部 19および最上段スぺーサ 17aから構成されている。

遮熱プレート 18は、円盤（円板)状の部材であり、ターボ分子ポンプ 1から真空室 3 0へ放射される熱を遮るための邪魔板 (バッフルプレート）として機能する。

放射熱は、面に垂直な方向への放射が最も強ぐシャフト 7の軸線に垂直な平面に対して傾斜しているブレード（回転翼 9、固定翼 15)からの放射熱の影響はそれほど大きいものではない。

つまり、ロータ 8の吸気口 4側端面力垂直方向へ、即ち真空室 30方向へ放射される放射熱の影響が最も強くなる。

そのため、遮熱プレート 18は、ロータ 8の吸気口 4側端面力垂直方向に放射される熱 (電磁波）を垂直方向から吸収するように配置されて、る。

また、遮熱プレート 18は、回転翼 9の近傍に配置されている。回転翼 9の近傍に配置することにより、遮熱プレート 18の外周端部力回り込むような熱の放射を低減することがでさる。

[0025] なお、遮熱プレート 18の大きさ (径）は、排気性能への影響を最小限にとどめるために、ロータ 8の吸気口 4側端面領域と等しくなつている。即ち、気体移送路が形成される領域（回転翼 9および固定翼 15が配設されている領域)の吸気口 4側に投影される領域と、遮熱プレート 18が吸気口 4側に投影される領域とは重複しないようになっている。

言い換えると、遮熱プレート 18は、遮熱プレート 18が吸気口 4側に投影される領域と、ロータ 8の吸気口 4側端面領域が吸気口 4側に投影される領域と、が重複するように配置されている。

このように、遮熱プレート 18を、ロータ 8の円筒部分（回転翼 9が配設領域を除いた部分)の上部のみ、即ち、気体移送機構の作用により移送される気体の排気抵抗を増大させる領域に及ばないように配置することにより、遮熱プレート 18を設けたことに起因するターボ分子ポンプ 1の排気性能の低下を抑制することができる。

[0026] また、遮熱プレート 18の両表面には、それぞれ異なる表面処理が施されている。

遮熱プレート 18の下流側面 (排気口 6側の面）、即ち、回転翼 9や固定翼 15等から構成される気体移送機構に対向する面には、放射率が高ヽ表面処理が施されて、る。

なお、放射率とは、熱エネルギー (電磁波）の吸収率を示し、放射率が高いほど熱の吸収率が高く、放射率が低、ほど熱の吸収率が低、ことを示して、る。

遮熱プレート 18の下流側面に施されている放射率が高い表面処理としては、例えば、放射率が 0. 8以上となるような、アルマイトコーティング処理、セラミックコーティング処理等がある。

このように、遮熱プレート 18の下流側面に放射率が高い表面処理を施すことによつて、遮熱プレート 18における、ロータ 8等力も放射される熱の吸収率を向上させることができる。即ち、遮熱プレート 18においてより多くの熱を吸収させることができるため、真空室 30側へ放射される熱の量を低減させることができる。

[0027] 一方、遮熱プレート 18の上流側面、即ち、真空室 30と対向する面には、放射率が高、表面処理が施されて、る。

遮熱プレート 18の上流側面に施されている放射率が低い表面処理としては、例えば、放射率が 0. 1以下となるような、電解研磨処理、金メッキ処理、アルミメツキ処理等がある。

なお、電解研磨処理とは、金属製の研磨対象物を電極の + (プラス)極にして電解液を介して直流電流を流し、金属表面を溶解させることにより研磨効果を得る方法である。

このように、遮熱プレート 18の上流側面に放射率が低い表面処理を施すことによつて、遮熱プレート 18から真空室 30側へ放射される熱の量を低減させることができる。即ち、遮熱プレート 18で吸収された後、真空室 30側へ再び放射される熱の量を低減させることができる。

[0028] 支持部 19は、遮熱プレート 18を支持するための部材であり、遮熱プレート 18から 9 0度間隔で半径方向に延びる 4つの帯状の部材力構成されている。

また、支持部 19は、支持部材としての機能だけでなぐ遮熱プレート 18の熱をターボ分子ポンプ 1の筐体 (ケーシング 2)へ導き、そこ力もターボ分子ポンプ 1の外部へ放熱させるための熱の伝導経路の機能を兼ねている。

支持部 19は、ターボ分子ポンプ 1における排気性能の低下を抑えるために、細い帯状の部材で構成されてヽる。

なお、支持部 19は、熱の伝導率を向上させるために、熱伝導率の高い部材によつて形成するようにしてもよい。熱伝導率の高い部材としては、例えば、カーボンフアイバー等を用いるようにする。

[0029] 支持部 19の外側端部は、最上段スぺーサ 17aに固定されている。

最上段スぺーサ 17aは、各段の固定翼 15を軸方向に間隔を設けた状態で固定するために配設されて、るスぺーサ 17の最上段、即ち最も上流側に配置されて、るものである。

遮熱プレート 18、支持部 19および最上段スぺーサ 17aは、それぞれの接合部 (接続部）における熱抵抗の上昇を抑えるために一体形成されている。遮熱機構は、例えば、肖 IJり出し加工によって形成された、継ぎ目のない一体構造であることが好ましい。

遮熱機構は、ターボ分子ポンプ 1を組み立てる際に、最上段スぺーサ 17aを他のスぺーサ 17と同様に組み込むことによって、容易に配設することができる。

[0030] このように配設された遮熱機構では、遮熱プレート 18で吸収された熱力支持部 1 9を介して最上段スぺーサ 17aへ伝わるようになって、る。

第 1実施形態では、最上段スぺーサ 17aへ伝わった熱を効果的に冷却するために、あるいは、遮熱機構を効率よく冷却するために冷却機構が設けられている。

冷却機構は、冷却管 20と冷却管ジャケット 21を備えた水冷 (液冷)システムによつて構成されている。

最上段スぺーサ 17aのケーシング 2を介した外周部には、ケーシング 2を周方向に囲むように冷却管ジャケット 21が設けられて、る。この冷却管ジャケット 21の内部には、ケーシング 2が内接するように冷却管 20が配設されて、る。

冷却管 20は、チューブ状 (管状)の部材カもなる。水冷 (液冷)システムでは、冷却管 20内部に熱媒体である冷却材を流し、この冷却材に熱を吸収させるようにして冷却を行っている。

[0031] なお、第 1実施形態においては、冷却管 20をケーシング 2と別構成しているが、冷却管 20の構成方法は、これに限定されるものではない。例えば、ケーシング 2の外周面に溝を形成し、この溝に冷却材を流して冷却管 20の機能を持たせるようにしてもよい。このように冷却管を構成した場合には、冷却材はケ一シング 2から直接熱を吸収することができるため、冷却効率を向上させることができる。

また、冷却管ジャケット 21と冷却管 20との空隙や、冷却管 20とケーシング 2との接触部に半田や熱伝導用のペーストなどを付設し、冷却管 20における熱交換の効率をさらに向上させるようにしてもょ、。

[0032] このように第 1実施形態では、冷却機構を設けることにより、遮熱プレート 18から最上段スぺーサ 17aへ伝わった熱を効果的に冷却する、即ち、熱を速やかに外部に排出することができる。このように、遮熱機構を効率よく冷却することにより、ターボ分子ポンプ 1から真空室 30側へ放射される熱の量を低減することができる。

[0033] (第 2実施形態）

次に、本発明における第 2実施形態について図 3を参照して説明する。図 3 (a)は、第 2実施形態に係る放射熱低減構造を備えたターボ分子ポンプ 1の概略構成を示した図であり、図 3 (b)は、図 3 (a)における A部の拡大図を示した図である。なお、図 3は、ターボ分子ポンプ 1の軸線方向の断面図を示している。

また、図 3には、ターボ分子ポンプ 1に接続された真空室 30の一部も示してある。なお、上述した図 1に示す第 1実施形態と同一部分 (重複する箇所）には、同一の符号を用い詳細な説明を省略する。

[0034] 第 2実施形態においても、真空室 30が受ける放射熱の影響を低減させるための放射熱低減構造が設けられている。第 2実施形態における放射熱低減構造は、真空室 30内に設けられている。

以下に、第 2実施形態における放射熱低減構造について説明する。

放射熱低減構造は、大別すると、遮熱機構と冷却機構とから構成されている。はじめに、図 3 (a)および (b)を参照しながら遮熱機構にっ、て説明する。

第 2実施形態に係る遮熱機構は、ターボ分子ポンプ 1の高温部カゝら放射される電磁波が真空室 30の内部にまで放射されることを抑制するために、真空室 30の接続ポート (排気ポート）の近傍にぉ、て、放射熱 (電磁波）を遮る構造となって、る。

[0035] 第 2実施形態に係る遮熱機構は、遮熱プレート 22および支持部 23から構成されている。

遮熱プレート 22は、その径がターボ分子ポンプ 1の吸気口 4の径よりも大きい円盤（円板)状の板部材であり、ターボ分子ポンプ 1から放射される熱を遮るための邪魔板（ノッフルプレート）として機能する。

この遮熱プレート 22は、ターボ分子ポンプ 1の吸気口 4が形成されている面に対向するように、ターボ分子ポンプ 1の取付面に対して平行になるように配置されて、る。

[0036] また、遮熱プレート 22のターボ分子ポンプ 1と対向する面、即ち、気体移送機構と対向する面には、凹状に湾曲した面 (以下、湾曲面とする）が形成されている。

詳しくは、気体移送機構と対向する面が凹状に湾曲した面となるように形成された環状の溝が形成されている。この環状溝は、同心円状に複数 (多段)形成されているこのような湾曲面を形成することによって、ターボ分子ポンプ 1側へ放射熱 (電磁波 )を適切に反射させることができる。あるいは、遮熱プレート 22から放射される熱 (電磁波）のうちのターボ分子ポンプ 1方向へ放射される熱 (電磁波）の量を上げることができる。

[0037] この遮熱プレート 22に形成されている環状溝は、図 2 (b)に示すように、溝を形成する面のうちターボ分子ポンプ 1と対向する面の軸線方向の断面が回転軸 (シャフト 7) を対称軸とし、気体移送機構の設けられて!/ヽる方向に焦点を有する 2次曲線 (放物線）となるように形成されている。即ち、遮熱プレート 22に形成されている環状溝は、溝を形成する面のうちターボ分子ポンプ 1の気体移送構造と対向する面が放物曲面となるように形成されている。

なお、この放物曲面の焦点は、詳しくは、ロータ 8の上面より下流に設定されていることが好ましい。

[0038] 放物曲面には、この面に電磁波が衝突 (輻射）した場合、その電磁波が放物面の対象軸方向と平行となる方向に反射する特性を持って、る。

従って、ターボ分子ポンプ 1から放射された熱 (電磁波）が遮熱プレート 22の環状溝に衝突した場合、この熱 (電磁波）は軸方向と平行になる方向に沿って反射する。即ち、ターボ分子ポンプ 1側に反射される。

[0039] このように、遮熱プレート 22のターボ分子ポンプ 1と対向する面に所定の角度を持つた溝、即ち、上述した放物曲面に基づいて溝の角度が設定された溝を形成することにより、効率的にロータ 8等力放射される熱をターボ分子ポンプ 1側へ反射させることができる。

また、遮熱プレート 22のターボ分子ポンプ 1と対向する面、即ち、気体移送機構と対向する面に凹状に湾曲した面を形成することにより、遮熱プレート 22からターボ分子ポンプ 1側へ熱が放射されやすくさせることができる。

従って、遮熱プレート 22においてより多くの熱を適切にターボ分子ポンプ 1側へ反射させることができるため、また、遮熱プレート 22から放射される熱 (電磁波）のうちのターボ分子ポンプ 1方向へ放射される熱 (電磁波）の量を上げることができるため、真空室 30側へ放射される熱の量を低減させることができる。

[0040] 支持部 23は、遮熱プレート 22を支持するための部材であり、遮熱プレート 22の外周端面力ターボ分子ポンプ 1方向へ垂直に延びる複数の柱状の部材力構成されている。隣接する支持部 23は、真空室 30の排気性能に影響しない程度に、十分な間隔を空けて配設されて、る。

また、支持部 23は、支持部材としての機能だけでなぐ遮熱プレート 22の熱を真空室壁 31へ導き、そこ力外部へ放熱させるための熱の伝導経路の機能を兼ねているそのため支持部 23は、熱の伝導率を向上させるために、熱伝導率の高い部材によつて形成することが好まし、。

支持部 23の一端は、遮熱プレート 22の外周端に接合され、もう一端は真空室壁 3 1に固定されている。遮熱プレート 22の真空室壁 31への取付は、例えば、真空室壁 31に設けられた取付孔に支持部 23を圧入して行う。

なお、遮熱プレート 22を固定するための支持部 23の配設方法は、遮熱プレート 22 に対して垂直方向に限定されるものではない。例えば、遮熱プレート 22に対して水平方向、即ち放射方向に配設して真空室壁 31に固定するようにしてもよい。この場合には、後述する冷却機構を支持部 23と真空室壁 31との接続部の近傍に設けるようにする。

[0041] このように配設された遮熱機構では、遮熱プレート 22の熱が、支持部 23を介して真空室壁 31へ伝わるようになって!/、る。

第 2実施形態では、真空室壁 31へ伝わった熱を効果的に冷却するために、あるいは、遮熱機構を効率よく冷却するために冷却機構が設けられて！/ヽる。

冷却機構は、冷却管 24、 25を直接真空室壁 31の内部に形成あるいは配設した水冷 (液冷)システムによって構成されて、る。

冷却管 24、 25は、第 1実施例における冷却システムと同様に、冷却管 24、 25内部に熱媒体である冷却材を流し、この冷却材に熱を吸収させるようにして冷却を行っている。

[0042] このように第 2実施形態では、冷却機構を設けることにより、遮熱プレート 22から支持部 23を介して真空室壁 31へ伝わった熱を効果的に冷却する、あるいは、遮熱機構を効率よく冷却することができる。これにより、ターボ分子ポンプ 1の高温部から放射される電磁波を真空室 30の排気口近傍で遮ることができるため、真空室 30の内部にまで放射される熱の量を低減させることができる。

[0043] なお、第 1実施形態における支持部 19に、遮熱プレート 18と同様に、支持部 19の下流側面に放射率が高い表面処理を施し、支持部 19の上流側面に放射率が低い表面処理を施すようにしてもよ！ヽ。支持部 19にこのような表面処理を施すことにより、真空室 30側へ放射される熱の量をさらに低減させることができる。

また、第 2実施形態における遮熱プレート 22に、第 1実施形態における遮熱プレート 18と同様に、遮熱プレート 22の下流側面 (ターボ分子ポンプ 1と対向する面）に放射率が高い表面処理を施し、遮熱プレート 22の上流側面 (真空室 30の中心部と対向する面）に放射率が低い表面処理を施すようにしてもよい。遮熱プレート 22にこのような表面処理を施すことにより、真空室 30側へ放射される熱の量をさらに低減させることがでさる。

さらに、第 1実施形態における遮熱プレート 18に、第 2実施形態において遮熱プレート 22に施した環状溝を形成するようにしてもよい。遮熱プレート 18にこのような表面処理 (溝加工)を施すことにより、真空室 30側へ放射される熱の量をさらに低減させることができる。

[0044] 第 1実施形態における遮熱プレート 18の上流側面、即ち、真空室 30と対向する面に施されている放射率が高い表面処理と同様の表面処理を、第 1実施例および第 2 実施例における気体移送機構の最も上流側に位置する部材と真空室 30と対向する領域、例えば、ロータ 8の吸気口 4側端面や回転翼 9の吸気口 4と対向する面等に施すようにしてもよい。

このように、気体移送機構の最も上流側に位置する部材と真空室 30と対向する領域に放射率が低い表面処理を施すことによって、この領域から真空室 30側へ放射される熱の量を低減させることができる。

[0045] また、第 1実施形態における遮熱プレート 18の上流側面、即ち、真空室 30と対向する面に施されている放射率が高い表面処理と同様の表面処理を、第 1実施例および第 2実施例における気体移送機構の最も上流側に位置する部材のうちの気体移送路を形成する部位と真空室 30と対向する領域、例えば、回転翼 9の吸気口 4と対向する面等に施すようにしてもょ、。

このように、気体移送機構の最も上流側に位置する部材のうちの気体移送路を形成する部位と真空室 30と対向する領域に放射率が低い表面処理を施すことによって、この領域力も真空室 30側へ放射される熱の量を低減させることができる。

この場合、気体移送機構の最も上流側に位置する部材のうちの気体移送路を形成していない部位と真空室 30と対向する領域、例えば、ロータ 8の吸気口 4側端面から真空室 30側へ放射される熱 (電磁波）は、遮熱プレート 18あるいは遮熱プレート 22 に衝突するようになって、るため、真空室 30への伝播を抑制することができるだけでなぐロータ 8、回転翼 9、シャフト 7等の回転部（非接触部）に熱がこもってしまうことを抑制することができる。結果として、回転部の温度上昇を抑制することができる。

[0046] 上述した第 1および第 2実施形態によれば、ターボ分子ポンプ 1から真空室 30へ伝播する熱を減衰 (減少）させることができるため、真空室 30の内部温度上昇を適切に抑制することができる。これにより、真空室 30の内部におけるより精密なカ卩ェやより精度の高、測定を実現させることができる。

図面の簡単な説明

[0047] [図 1]第 1実施形態に係る放射熱低減構造を備えたターボ分子ポンプの概略構成を示した図である。

[図 2]第 1実施形態に係る遮熱機構の概略構成を示した図である。

[図 3] (a)は、第 2実施形態に係る放射熱低減構造を備えたターボ分子ポンプの概略構成を示した図であり、（b)は、（a)における A部の拡大図を示した図である。

符号の説明

[0048] 1ターボ分子ポンプ

2ケーシング

3ベース

4吸気口

5フランジ咅

6排気口

7シャフト

8ロータ

9回転翼

10 ステータコラム

11 モータ部

12、 13 径方向磁気軸受装置軸方向磁気軸受装置固定翼

溝スぺーサスぺーサ

a 最上段スぺーサ、 22 遮熱プレート、 23 支持部、 24、 25 冷却管冷却管ジャケット真空室

真空室壁

Claims

請求の範囲

[1] 吸気口と排気口が形成されたケーシングと、

前記ケーシング内に設けられ、前記吸気口を介して真空装置から吸気した気体を前記排気口へ移送する気体移送機構と、

前記気体移送機構より上流に配置され、前記真空装置と対向する面よりも前記気体移送機構と対向する面の放射率が大きく形成された遮熱プレートと、

前記遮熱プレートを固定する固定手段と、

を備えたことを特徴とする真空ポンプ。

[2] 前記遮熱プレートを冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする請求項 1記載の真空ポンプ。

[3] 前記気体移送機構は、回転軸と前記回転軸に固定されているロータとからなるロータ部と、前記ロータ部の外周面力放射状に配設されたロータ翼とを有し、

前記遮熱プレートは、前記気体移送機構側に投影される領域が、前記ロータ部の前記吸気口と対面する領域とほぼ等、ことを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の真空ポンプ。

[4] 最も上流側に位置する前記ロータ翼は、前記真空装置と対向する面の放射率が他の面の放射率よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項 3記載の真空ボンプ。

[5] 前記遮熱プレートは、前記気体移送機構と対向する面に、凹状に湾曲した面が形成されていることを特徴とする請求項 1から請求項 4のうち何れ力 1の請求項に記載の真空ポンプ。